【软件测试】：“用户登录”功能测试用例设计方法

谈谈登录测试

可能你会说，“用户登录”这个测试对象也有点太简单了吧，我只要找一个用户，让他在界面上输入用户名和密码，然后点击“确认”按钮，验证一下是否登录成功就可以了。的确，这构成了一个最基本、最典型的测试用例，这也是终端用户在使用系统时最典型的场景。
　　但是作为测试工程师，你的目标是要保证系统在各种应用场景下的功能是符合设计要求的，所以你需要考虑的测试用例就需要更多、更全面，于是你可能会根据“用户登录”功能的需求描述，结合等价类划分和边界值分析方法来设计一系列的测试用例。
　　
等价类，边界值

那什么是等价类划分和边界值分析方法呢?首先，这二者都隶属于最常用、最典型、也是最重要的黑盒测试方法。
　　等价类划分方法，是将所有可能的输入数据划分成若干个子集，在每个子集中，如果任意一个输入数据对于揭露程序中潜在错误都具有同等效果，那么这样的子集就构成了一个等价类。后续只要从每个等价类中任意选取一个值进行测试，就可以用少量具有代表性的测试输入取得较好的测试覆盖结果。
　　边界值分析方法，是选取输入、输出的边界值进行测试。因为通常大量的软件错误是发生在输入或输出范围的边界上，所以需要对边界值进行重点测试，通常选取正好等于、刚刚大于或刚刚小于边界的值作为测试数据。从方法论上可以看出来，边界值分析是对等价类划分的补充，所以这两种测试方法经常结合起来使用

现在，针对“用户登录”功能，基于等价类划分和边界值分析方法，我们设计的测试用例包括:
　　列出这些测试用例后，你可能已经觉得比较满意了，因为你感觉已经把自己的测试知识都用在这些用例设计中了。
　　的确，上面的测试用例集已经涵盖了主要的功能测试场景。但是在一个优秀的测试工程师眼中，这些用例只能达到勉强及格的标准。
　　什么?才刚刚及格?如果你有这个想法，那我建议你在继续看下面的内容前，先仔细思考一下，这些测试用例是否真的还需要扩充。
　　现在，分享一下有经验的测试工程师会再增加的测试用例:

看完这些用例，你可能会说:“哇塞，原来一个简简单单的登录功能居然有这么多需要测试的点”。但是，你别高兴得太早，“用户登录”功能的测试还没结束。
　　虽然改进后的测试用例集相比之前的测试覆盖率的确已经提高了很多，但是站在资深测试人员的角度来看，还有很多用例需要设计。
　　经我这么一说，你可能已经发现，上面所有的测试用例设计都是围绕显式功能性需求的验证展开的，换句话说，这些用例都是直接针对“用户登录”功能的功能性进行验证和测试的。
　　但是，一个质量过硬的软件系统，除了显式功能性需求以外，其他的非功能性需求即隐式功能性需求也是极其关键的。显式功能性需求(Functional requirement)的含义从字面上就可以很好地理解，指的是软件本身需要实现的具体功能，比如“正常用户使用正确的用户名和密码可以成功登录”、“非注册用户无法登录”等，这都是属于典型的显式功能性需求描述。
　　那什么是非功能性需求(Non-functional requirement)呢?从软件测试的维度来看，非功能性需求主要涉及安全性、性能以及兼容性三大方面。在上面所有的测试用例设计中，我们完全没有考虑对非功能性需求的测试，但这些往往是决定软件质量的关键因素。
　　明白了非功能性需求测试的重要性后，你可以先思考一下还需要设计哪些测试用例，然后再来看看我会给出哪些用例，相信这种方式对你的帮助会更大。
　　安全测试用例：

　　性能测试用例：

　兼容性测试用例：

　说到这里，你还会觉得“用户登录”功能的测试非常简单、不值一提么?一个看似简单的功能测试，居然涵盖了如此多的测试用例，除了要覆盖明确的功能性需求，还需要考虑其他诸多的非功能性需求。
　　另外，通过这些测试用例的设计，你也可以发现，一个优秀的测试工程师必须具有很宽广的知识面，如果你不能对被测系统的设计有深入的理解、不明白安全攻击的基本原理、没有掌握性能测试的基本设计方法，很难设计出“有的放矢”的测试用例。
　　通过“用户登录”功能测试这个实例，我希望可以激发你对测试更多的思考，并且开拓你设计测试用例的思路，以达到抛砖引玉的效果。
　　看完了这些测试用例，你可能会说还有一些遗漏的测试点没有覆盖到，这个功能的测试点还不够全面。
　　测试的不可穷尽性，即绝大多数情况下，是不可能进行穷尽测试的。
　　所谓的“穷尽测试”是指包含了软件输入值和前提条件所有可能组合的测试方法，完成穷尽测试的系统里应该不残留任何未知的软件缺陷。因为如果有未知的软件缺陷，你可以通过做更多的测试来找到它们，也就是说你的测试还没有穷尽。
　　但是，在绝大多数的软件工程实践中，测试由于受限于时间成本和经济成本，是不可能去穷尽所有可能的组合的，而是采用基于风险驱动的模式，有所侧重地选择测试范围和设计测试用例，以寻求缺陷风险和研发成本之间的平衡。

总结

首先，对于高质量的软件测试，用例设计不仅需要考虑明确的显式功能性需求，还要涉及兼容性、安全性和性能等一系列的非功能性需求，这些非功能性需求对软件系统的质量有着举足轻重的作用。
　　其次，优秀的测试工程师必须具有宽广的知识面，才能设计出有针对性、更易于发现问题的测试用例。
　　最后，软件测试的用例设计是不可穷尽的，工程实践中难免受制于时间成本和经济成本，所以优秀的测试工程师需要兼顾缺陷风险和研发成本之间的平衡。

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